Model öngörülü kontrol ve bir endüstriyel model öngörülü kontrol uygulaması

Model tabanlı öngörülü kontrol (MBPC) veya diğer bir adıyla model öngörülü kontrol (MPC) standart PID kontrolünden daha gelişmiş ve endüstriyel proses kontrolünde önemli ve geniş çaplı etki yapmış, gelişmiş bir kontrol teknolojisidir. Günümüze kadar ki ana kullanım alanının kimya ve petrokimya endüstrileri olmasına karşın son zamanlarda getirdiği avantajlardan dolayı diğer proses endüstrilerinde de kullanımı hızla yaygınlaşmış ve hızla yaygınlaşmaya devam etmektedir. Çok değişkenli kontrol problemlerini ele alabilmesi, proses için önemli olabilecek sınır değerlerinde güvenle çalışabilmesi, aktüatörlere ait sınırlamaları analiz edebilmesi ve uzun ölü zaman problemlerini ortadan kaldırabilmesi bu kontrol teknolojisinin hızla yaygınlaşmasında önemli paya sahiptir. Tezin birinci bölümünde yukarıda bahsedilen model öngörülü kontrole daha detaylı bir giriş yapılmış, endüstride kullanılan model öngörülü kontrol ve dörtlü tank sistemi kısaca incelenmiş ve tezin amacı belirlenmiştir. İkinci bölümde model öngörülü kontrol ve model tanımlama incelenmiş. Model öngörülü kontrolün en iyi giriş ve çıkış değerlerini elde edebilmek için kullandığı birinci ve ikinci dereceden eniyileme yöntemleri araştırılmış ,basamak fonksiyonları ile sistem modeli elde etme üzerinde durulmuştur. Ayrıca Honeywell'e ait aralık (range) değerli kontrol yapısının kullandığı huni (funnel) ve bölgeler (zones) terimleri incelenmiştir. Son olarak ise dörtlü tank sisteminin modellenmesi üzerine durulmuştur. Üçüncü bölümde endüstride kullanılan model öngörülü kontrol teknolojilerine örnekler verilmiştir. Honeywell şirketi tarafından geliştirilmiş olan dayanıklı çok değişkenli model öngörülü kontrol (RMPCT) teknolojisi, kontrolcünün çalışma adımları ile birlikte aktarılmıştır. Dördüncü bölümde Honeywell şirketinin tasarlamış olduğu PID_PLA kontrol modülü tanıtılmış, kontrolün endüstriyel proseslerde kullanılabilmesi için yapılması gereken işlemler belirlenmiş ve Profit Loop PKS Assistant programı kullanımı ve program kullanılarak model tanımlama işlemleri anlatılmıştır. Son bölümde ise gerçek bir akış seviye kontrolü yapan bir proses işlemi, Honeywell kontrolcü kullanılarak sırası ile PID kontrol, ayar değerli ve aralık değerli model öngörülü kontrol işlemlerine tabi tutulmuştur. Son olarak bu işlemler sonrası elde edilen sonuçlar incelenmiş ve yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki; sistemin iyi modellenmesi ile yapılan model öngörülü kontrol işlemi, en az PID ile yapılan kontrol işlemi kadar iyi sonuçlar vermiştir.